一种西伯利亚白刺组培体系及其繁育方法与流程

专利2025-07-25  6


本发明涉及西伯利亚白刺繁育,尤其涉及一种西伯利亚白刺组培体系及其繁育方法。


背景技术:

1、白刺属(nitraria l.)是蒺藜科(zygophyllaceae)的一个古老小属,为第三纪孑遗植物。全世界共有白刺属植物12种,分布于亚洲、非洲、欧洲和澳洲,我国有7种,主要分布于西北地区。西伯利亚白刺为白刺属的优势种,长期生长于自然条件异常严酷的环境中,抗逆性强,抗干旱、耐盐碱、耐瘠薄,可在重盐碱土上生长,是盐碱荒漠地区的重要建群树种之一。西伯利亚白刺植株的嫩茎叶及果实中含有较高的粗脂肪、粗蛋白、粗纤维、维生素c等物质,是优质饲料植物。长期以来,西伯利亚白刺的果实在民间被用于治疗脾胃虚弱、神经衰弱、消化不良、感冒等病症,其叶则作为民间药,用于治疗痉挛、心律不齐和神经痛等病症。因此,西伯利亚白刺是一种具有巨大生态效益潜力和饲用、药用价值的树种,极具开发利用价值。目前,生产上常采用播种繁殖,但该繁殖方式存在种子自然萌发率低,苗木生长不齐、苗木繁殖指数低等问题,这为白刺的规模化栽培带来了较大困难。植物组织培养繁育苗木不受外界环境条件影响,可周年生产,能快速、高效获得大量苗木,有效促进白刺产业的发展。但是植物组织培养常常存在某特定配方只对同一种植物的特定基因型种苗繁育效果理想的现象。目前关于西伯利亚白刺的组织培养技术已有部分相关报道,多数限于科学研究,配方多针对特定基因型,未见有广适性西伯利亚白刺组培快繁的报道,这在一定程度上限值了西伯利亚白刺的选育及推广应用。

2、白刺的组培快繁技术,较多的研究集中在了唐古特白刺(何正伦等,1998;张红晓等,2003;郭晔红等,2009;成铁龙等,2013)。而关于西伯利亚白刺的研究相对较少,仅见王晨霞和陈贵林(2007),张启昌等(2008)对西伯利白刺的组织培养技术进行过报道。

3、目前有报道的白刺组培快繁的配方,针对的均是某一特定区域植株的茎段,是否具有广适性有待鉴定。另外无菌外植体的获得是植物组织培养的基础,在整个培养过程中占有重要地位。而目前已报道的白刺组培技术所选用的外植体均为幼嫩茎段,在消毒过程中存在消毒时间短,茎段消毒不彻底,污染率高,消毒时间长,对幼嫩茎段造成伤害较大,使其在培养基中需要较长时间才能恢复其长势的问题。种子表面有一层封闭的种皮,在消毒处理时,消毒液主要对种皮表面进行消毒,对种皮内部的胚造成的伤害很小,因此种皮消毒彻底后,种子仍然具有较强的生命力,种子苗生长迅速。白刺幼苗在组培过程中存在生长一段时间后,长势变弱的现象,有可能是随着幼苗的生长,培养基的ph发生了变化导致的。2-吗啉乙磺酸(mes)是一种生物缓冲剂,可以起到稳定溶液ph值的作用,将其加入到白刺培养基中,是否会促进白刺组培苗生长还不得而知。已报道的白刺组培快繁技术基本可分为无菌外植体的获得,初代培养、继代增殖培养、生根培养和炼苗移栽5个环节,步骤多,成苗慢。步骤简单的仅见张艳萍等(2015)公开了一种单芽茎段直接生根成苗的方法,但其茎段要求为带顶芽的茎段,且该方法缺少炼苗移栽方面内容,无法很好地指导西伯利亚白刺的规模化生产。目前亟需提供一种新的高效西伯利亚白刺繁育方法以解决西伯利亚白刺组培扩繁中存在的上述问题。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本发明经研究筛选出了一套试验步骤简便,适应基因型广,可应用于生产的快速、高效繁育西伯利亚白刺种苗的组培体系及组培快繁技术。

2、具体而言,本发明第一方面提供的西伯利亚白刺组培体系,包括种子消毒液、种子萌发培养基、继代生根培养基和栽培基质;其中,所述种子消毒液包括次氯酸钠溶液,和/或所述种子萌发培养基包括n6培养基或ms培养基、蔗糖和琼脂,和/或所述继代生根培养基包括ms培养基、iba、mes、蔗糖和琼脂,和/或所述栽培基质包括草炭、蛭石和珍珠岩。本发明采用上述西伯利亚白刺的组培体系,西伯利亚白刺的种子在本发明的种子消毒液、种子萌发培养基、继代生根培养基和栽培基质的协同培养下实现了西伯利亚白刺种苗高效快繁生产,整个生产周期可缩短至70天左右,具有较好的推广、生产应用价值。

3、优选的,所述种子消毒液为质量浓度8%~12%的次氯酸钠溶液,优选为质量浓度10%的次氯酸钠溶液。

4、作为优选,所述种子萌发培养基由n6培养基或ms培养基、20~30g/l蔗糖和6~7g/l琼脂组成,ph值调至5.8。

5、进一步优选,所述继代生根培养基由ms培养基、0.5mg/liba、0.4~0.6g/l mes、15~25g/l蔗糖和6~7g/l琼脂组成,ph调至5.8。

6、进一步优选,所述栽培基质由体积比为2:2:1的草炭、蛭石和珍珠岩组成,湿度80%~90%。

7、本发明第二方面提供的任一项上述的西伯利亚白刺组培体系的应用,特别是在西伯利亚白刺种苗高效快繁生产中的应用。

8、作为优选,所述的应用包括以下中的至少一种:应用于实现西伯利亚白刺种苗高效快繁生产,生产周期缩短至70天;应用的西伯利亚白刺的种子包括河北、天津、甘肃、内蒙古的种源;应用的继代生根培养基替代继代增殖、壮苗和生根的培养基。

9、本发明第二方面提供的不依赖于基因型的高效西伯利亚白刺繁育方法,采用任一项上述的西伯利亚白刺组培体系进行西伯利亚白刺的繁育;优选的,包括采用所述种子消毒液对西伯利亚白刺的种子进行消毒;采用所述种子萌发培养基对消毒的种子进行培养,得到种子苗;将所述种子苗在所述继代生根培养基中进行培养,得到生根苗;将所述生根苗在所述栽培基质中培养。

10、进一步优选,所述的不依赖于基因型的高效西伯利亚白刺繁育方法,包括:

11、1)种子消毒:采用所述种子消毒液对西伯利亚白刺的种子进行消毒;

12、2)种子萌发培养:将消毒的种子放在含有种子萌发培养基的组培瓶内,放于培养室内培养,得到种子苗;

13、3)继代生根培养:将长至瓶高的无菌种子苗,剪断为含单芽的茎段,转移至含有所述继代生根培养基的组培瓶内培养,得到生根苗;

14、4)炼苗移栽:将所述生根苗从组培室置于温室中放置,然后将生根苗从组培瓶内取出,用清水洗净培养基,在多菌灵溶液中浸泡,再移栽到所述栽培基质的营养钵中,浇透水,用塑料布盖上小拱棚,并覆盖遮阳网,维持棚内湿度。

15、进一步优选,所述种子消毒液为质量浓度8%~12%的次氯酸钠溶液;所述种子萌发培养基由n6培养基或ms培养基、20~30g/l蔗糖和6~7g/l琼脂组成,ph值调至5.8;所述继代生根培养基由ms培养基、0.5mg/l iba、0.4~0.6g/l mes、15~25g/l优选15~20g/l蔗糖和6~7g/l琼脂组成,ph调至5.8;所述栽培基质由体积比为2:2:1的草炭、蛭石和珍珠岩组成,湿度80%~90%。

16、进一步优选,所述的不依赖于基因型的高效西伯利亚白刺繁育方法,包括:

17、1)种子消毒:将种子浸泡在清水中过夜,用75%的酒精消毒处理15±5s,无菌水清洗3~5次,再于8%~12%次氯酸钠溶液中浸泡种子15~20min,期间小幅度晃动消毒液,使消毒液充分接触种子,再用无菌水清洗3~5次;

18、2)种子萌发培养:将消毒好的种子放在含有种子萌发培养基的组培瓶内,放于培养室内培养,培养室温度控制在25℃,光照强度2000~2500lx,光照时间为14h/d,20d获得株高6~8cm的种子苗;

19、3)继代生根培养:将长至瓶高的种子苗,剪断为含单芽的茎段,转移至含有生根壮苗培养基的组培瓶内;30d后,茎段长成高7~9cm,生根率可达94%以上,根系发达的健壮幼苗;

20、4)炼苗移栽:将粗壮幼苗从组培室拿到温室中,温室的温度为18~28℃,湿度40±5%,放置3~4天,拧开瓶盖,再放置3~4天,之后将生根苗从组培瓶内取出,用清水洗净培养基,在0.1±0.02g/l的多菌灵溶液中浸泡幼苗1±0.5min,将幼苗移栽到基质的营养钵中,浇透水,用塑料布盖上小拱棚,并覆盖遮阳网,根据小拱棚湿度适时浇水,使湿度维持在80%~90%,半个月后去掉遮阳网和塑料布,幼苗移栽成活率达90%以上。

21、本发明的有益效果至少在于:现已报到的西伯利亚白刺组培外植体一般选择幼嫩的茎段,但幼嫩茎段消毒时存在消毒不彻底或消毒致死的现象,即便消毒成功,消毒时对幼嫩茎段造成的伤害也比较大,导致幼嫩茎段在培养基中需生长较长时间才能恢复其长势。本发明采用的种子,由于种子表面有一层封闭的种皮,消毒处理时,消毒液主要是对种皮表面进行消毒,对种皮内部的胚造成的影响很小。因此,采用种子做外植体,可得到具有较强生命力,且生长迅速的幼苗,20d左右种子苗即可长至6~7cm高。本发明筛选出的继代与生根培养基为一个配方,能够更好地替代现在常规用的继代增殖、壮苗和生根3个不同的培养基配方。同时该技术体系可实现西伯利亚白刺种苗高效快繁生产,使整个生产周期缩短至70天左右。现有技术已公开的西伯利亚白刺组培配方是针对某一特定区域的种质,是否具有广适性有待鉴定,本发明所应用的组培配方,对河北、天津、甘肃、内蒙古等地的种源均具有较好的快繁效果。


技术特征:

1.一种西伯利亚白刺组培体系,其特征在于,包括种子消毒液、种子萌发培养基、继代生根培养基和栽培基质;其中,所述种子消毒液包括次氯酸钠溶液,和/或所述种子萌发培养基包括n6培养基或ms培养基、蔗糖和琼脂,和/或所述继代生根培养基包括ms培养基、iba、mes、蔗糖和琼脂,和/或所述栽培基质包括草炭、蛭石和珍珠岩。

2.根据权利要求1所述的西伯利亚白刺组培体系,其特征在于,所述种子消毒液为质量浓度8%~12%的次氯酸钠溶液,优选为质量浓度10%的次氯酸钠溶液。

3.根据权利要求1所述的西伯利亚白刺组培体系,其特征在于,所述种子萌发培养基由n6培养基或ms培养基、20~30g/l蔗糖和6~7g/l琼脂组成,ph值调至5.8。

4.根据权利要求1-3任一项所述的西伯利亚白刺组培体系,其特征在于,所述继代生根培养基由ms培养基、0.5mg/l iba、0.4~0.6g/l mes、15~25g/l蔗糖和6~7g/l琼脂组成,ph调至5.8。

5.根据权利要求1-4任一项所述的西伯利亚白刺组培体系,其特征在于,所述栽培基质由体积比为2:2:1的草炭、蛭石和珍珠岩组成,湿度80%~90%。

6.权利要求1-5任一项所述的西伯利亚白刺组培体系的应用,其特征在于,在西伯利亚白刺种苗高效快繁生产中的应用。

7.一种不依赖于基因型的高效西伯利亚白刺繁育方法,其特征在于,采用权利要求1-5任一项所述的西伯利亚白刺组培体系进行西伯利亚白刺的繁育;优选的,包括采用所述种子消毒液对西伯利亚白刺的种子进行消毒;采用所述种子萌发培养基对消毒的种子进行培养,得到种子苗;将所述种子苗在所述继代生根培养基中进行培养,得到生根苗;将所述生根苗在所述栽培基质中培养。

8.根据权利要求7所述的不依赖于基因型的高效西伯利亚白刺繁育方法,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的不依赖于基因型的高效西伯利亚白刺繁育方法,其特征在于,所述种子消毒液为质量浓度10%的次氯酸钠溶液;所述种子萌发培养基由n6培养基或ms培养基、20~30g/l蔗糖和6~7g/l琼脂组成,ph值调至5.8;所述继代生根培养基由ms培养基、0.5mg/l iba、0.4~0.6g/l mes、15~20g/l蔗糖和6~7g/l琼脂组成,ph调至5.8;所述栽培基质由体积比为2:2:1的草炭、蛭石和珍珠岩组成,湿度80%~90%。

10.根据权利要求7-9任一项所述的不依赖于基因型的高效西伯利亚白刺繁育方法,其特征在于,包括:


技术总结
本发明涉及一种西伯利亚白刺组培体系及其繁育方法。该西伯利亚白刺组培体系包括种子消毒液、种子萌发培养基、继代生根培养基和栽培基质;其中,所述种子消毒液包括次氯酸钠溶液,和/或所述种子萌发培养基包括N6或MS培养基、蔗糖和琼脂,和/或所述继代生根培养基包括MS培养基、IBA、MES、蔗糖和琼脂,和/或所述栽培基质包括草炭、蛭石和珍珠岩。本发明提供的西伯利亚白刺组培体系能很好的用于西伯利亚白刺种苗高效快繁生产,试验步骤简便,适应基因型广,具有很好的推广、生产应用价值。

技术研发人员:胡爱双,张华新,杨秀艳,张会龙,朱建峰,李荣
受保护的技术使用者:中国林业科学研究院生态保护与修复研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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